相噪对EVM和频偏的影响
EVM相关知识及测量方法
EVM相关知识及测量方法EVM（Error Vector Magnitude）是衡量无线通信系统性能的一个重要指标。
它用来描述理论信号与实际信号之间的差异程度，也就是接收信号与理想信号之间的差异程度。
下面我们将分别介绍EVM的概念和意义，以及常见的EVM测量方法。
一、EVM概念及意义EVM是对无线通信系统中的无线信号进行评估的一种系统性能指标。
EVM的数值范围通常在0%到100%之间，数值越小表示接收信号与理想信号的差别越小，系统性能越好。
当EVM达到或超过一定的阈值时，可能会导致误码率（BER）的增加，从而影响通信质量。
EVM的大小受到许多因素的影响，如噪声、非线性失真、多径干扰、频偏等。
因此，EVM可以用来评估无线通信系统中各种不完美因素对信号质量的影响。
在现实世界中，传输信号往往不可避免地受到各种干扰和失真的影响。
通过测量EVM，我们可以了解无线通信系统中存在的问题，并作出相应的优化和改进。
二、EVM测量方法EVM的测量一般分为物理层测量和链路层测量两种方法。
1.物理层测量方法：(1)频域法：将接收到的信号进行FFT变换，转换到频域。
然后计算接收信号与理想信号之间的差异，并基于差异的统计学特征进行EVM计算。
(2)时域法：将接收信号和理想信号进行时域对齐，并计算它们之间的相位和幅度差异。
2.链路层测量方法：(1)比特错误率（BER）测量法：通过传输一组已知的比特组合，并与接收信号进行比较，统计出差异的比特数量，进而计算出EVM。
(2)码元错误率（SER）测量法：与BER测量法类似，只不过将接收信号与理想信号进行码元级别的比较。
(3)帧错误率（FER）测量法：通过计算接收的帧和理想帧的差异，统计出差异的帧数量，进而计算出EVM。
在实际应用中，EVM常常结合其他无线通信系统性能指标进行评估，如信号质量（Signal Quality），码字错误率（Symbol Error Rate）等，以便对系统性能进行全面分析和优化。
EVM不好的原因分析
导致Wi-Fi产品射频电路EVM降低的一般原因电子技术2011-01-19 10:48:58 阅读39 评论0 字号：大中小订阅802.11/a/b/g /n WLAN发射机的性能会直接影响产品质量。
在当今WLAN产品市场空间拥挤、利润微薄的情况下,提高质量无疑会使产品更具特色并增加其销售量,还能减少退货并提高生产效益以及收益率。
但是,发射机的性能很容易受到RF部分的设计选择、电路板布局及其实现方式、元件的变化及更替等因素的影响,并且会由于802.11a/b/g/n标准所要求的调制类型和频带的不同而变得更加复杂。
具有频谱分析仪、向量信号分析仪(VSA)及功率表(带信号分析软件,如LitePoint的IQview 802.11a/b/g WLAN 测量方法及其相关的IQsignal软件包)能力的测试仪是分析大多数WLAN 发射机问题的必备工具。
利用频谱分析仪与功率表能力可以测量频率偏差、瞬态信号、相位噪声、同带信号传输功率、相邻信道功率及其它参数,而VSA能力则可以将特定的信号解调成正交分量,因此可将复杂的信号显示为具有幅度和相位特性的向量或者显示其完整的信号星座图。
信号分析软件可随之简化测量过程并同时提供性能测试的统计评估结果。
利用这些工具,可以在调制域、时域及频域进行测量,在设计过程与生产期间评估发射机性能并查找其故障。
此外,由于允许测量一个简单方便的品质因数——误差向量幅度(EVM),将表征发射RF信号的许多参数简化为单一参数,因此这些工具简化了802.11a/b/g所需的复杂波形分析。
在生产线测试中,EVM可作为合格与否的标尺以简化发射机的质量保证并提高测试吞吐量,而在设计过程中,EVM则是一个很有价值的总体信号质量指标。
误差向量幅度误差向量幅度是测量调制精度与发射机性能的一个直接测量指标。
从质量上讲,EVM反映了误差向量,它定义为信号星座图中测量信号与理想无差错点之间的差别。
测量信号在幅度和相位方面均不同于理想信号。
相噪对EVM和频偏的影响
相噪对EVM 和频偏的影响1 参数定义1.1 相噪的定义为了理解相位噪声谱L(f)的定义，我们首先定义时钟信号的功率谱密度)(f S c 。
将时钟信号接频谱分析仪，即可测得)(f S c 。
相位噪声谱L(f)定义为频率f 处的)(f S c 值与时钟频率c f 处的)(f S c 值之差，以dB 表示。
图1说明了L(f)的定义。
图1. 相位噪声谱的定义相位噪声谱L(f)的数学定义为：)](/)(log[10)(c c c c f S f S f f L =- in dBc (1) 1.2 EVM 的定义EVM 指标通常用来描述发射信号的调制精度。
TD-SCDMA 和宽带CDMA （WCDMA ）标准都用这个指标表征发射信号的质量。
众所周知接收机的BER 指标通常用来描述信噪比的性能。
EVM 是一个幅值量，表示为一个百分比，但是每个测量点上的相位和幅值误差都是要测量的。
很多信号都要测量EVM 。
实际上，EDGE 标准要求要在200个以上的突发脉冲上测量EVM ，因此它通常指的是RMS 或者峰值EVM 。
RMS EVM 定义为平均误差矢量功率与平均基准功率的比值的平方根。
峰值EVM 是在测量区间内出现的最大EVM 。
1.3 频率偏移的定义频率偏移用来衡量频率稳定度，频率稳定度为用户设备(UE)射频传输与基站(BS)射频传输之间的已调载波频率之差。
在一个时隙周期内，相对于从BS 接收到的信号，UE 频率稳定度应当在±0.1ppm 范围内。
所以综测仪的频率稳定度至少应在±0.05ppm 范围内。
2 参数相互之间的关系2.1 相噪与EVM 的关系时钟信号周期抖动PER J 是实测周期和理想周期之间的时间差。
由于具有随机分布的特点，可以用峰-峰值或均方根值(RMS)描述。
我们首先定义门限为TH V 的时钟上升沿位于时域的)(n T PER ，其中n 是一个时域系数，如图1所示。
我们将PER J 表示为：0)1(T T J PER PER -= (2)其中0T 是理想时钟周期。
频谱分析仪应用解惑之频率分辨力
频谱分析仪应用解惑之频率分辨力杨鼎深圳市鼎阳科技有限公司频谱分析仪应用解惑之频率分辨力带宽是频域分析中的常见指标，在上一部分的文章《频谱分析仪应用解惑之带宽》中，我们讲述了频谱分析仪中常见的分辨率带宽和视频带宽，文中提到RBW 的带宽和矩形系数是影响测量频率分辨力的两个主要因素，另外还有近端的相位噪声和本振的剩余调制。
相位噪声是一个复杂的因素，本文仅从频谱分析仪的频率分辨力这个角度来阐述。
在具体操作上，仪器的显示点数也在形式上影响着观察到的频率分辨力。
如图１所示为影响频率分辨力的四个因素。
图 1 影响频谱分析仪频率分辨力的四个因素我们先来解释几组测量中容易混淆的概念，一组是分辨率（Resolution ），准确度（Accuracy ）和精确度（Precision ），一组是频谱分析仪的频率分辨率和频率分辨力。
频谱分析仪是个复杂的测量系统，其准确度和精确度须要测量不确定度表示，本文不在此详述。
分辨率是个显示度量单位，通俗讲就是测量刻度的精细程度，是一个静态参数。
准确度和精确度是用来度量测量值和真实值之间差别的参数。
准确度表示测量值和真实值之间偏离的程度，是对系统误差和校准的度量；精确度用来表示多个测量值分布的离散程度，是对测量过程中随机噪声的度量。
我们举一个例子：多次测量一个值然后求平均。
见图2，平均值和真值之间的偏差表明了这次测量活动的准确度，多次测量值分布的位置表明了这次测量活动的精确度。
而分辨率，准确度和精确度之间其实是没有什么关系的，准确度差的测量系统可能拥有很高的精确度，分辨率高的测量系统可能也完全不具备好的精确度和准确度。
例如，一把尺子的分辨率到1 mm ，但是由于刻度分布不均，测量值和真实值的差别达到了10 mm ，准确度认为比较差，这种情况下这把尺子分辨率再高也并卵，然而由于测量系统的科学严谨，若干次测量的偏差都在2 mm 左右分布，表明这个测量过程的精确度还是比较高的。
杨鼎深圳市鼎阳科技有限公司图 2 准确度和精确度再来结合频谱分析仪的基本概念，频率分辨率就是频率轴的最小刻度单位，通常的频谱分析仪的频率分辨率都能够达到1Hz。
针对无线宽带相位噪声的测试方案
针对无线宽带相位噪声的测试方案这些宽带无线系统必须要有可靠的测量技术作为支持。
关键指标误差矢量幅度（EVM）是一种严格的规范，经常用于描述传输信号的调制质量。
EVM测量的是理想的参考波形与被测波形之间的差别。
如果接收机的EVM很差，它能够正确恢复传输信号的能力就会下降，这会增加蜂窝边缘的误码率（BER），导致覆盖范围缩小。
图1 上述的QPSK信号中的相位抖动降低了接收机的灵敏度造成EVM差的原因之一是发射机和接收机当中所有振荡器的相位噪声。
正交相移键控调制（QPSK）信号的相位噪声看上去像星座图的旋转（见图1），缩短了星座点之间的距离，所以对于给定的误码率，接收机就需要更高的信噪比。
因此相位噪声降低了接收机的灵敏度。
对于像LTE和WiMAX当中的正交频分复用（OFDM）信号，本振（LO）的相位噪声叠加在n个副载波上的。
这里的相位噪声有两个效果：（1）所有副载波的随机相位旋转常称为公共相位误差（CPE）；（2）载频间干扰（ICI）是由给定的副载波被n-1个相邻的带有噪声的副载波恶化而产生的。
OFDM符号包含特定的被称为“导频”的副载波，“导频”能帮助接收机跟踪到CPE，同时估计出传输信道的频率响应。
这些“导频”并不会改善ICI，但它仍然会影响EVM。
这会导致相位噪声对OFDM的影响略微不同于对传统的QPSK信号的影响，但是相位噪声仍然是信号恶化的一个重要原因。
对于64-QAM调制的OFDM来说，对发射机输出端的EVM的要求非常严格：均方根的典型值是2.7%左右。
这就是为什么本振的相位噪声和抖动对于本振锁相环（PLL）的设计很关键的原因。
要实现均方根2.7%的EVM，我们推荐将总相位抖动均方根值低于1°作为选择合成器的标准。
测量相位噪声由于相位噪声对EVM有如此重要的影响，所以在开发过程中检验本振的相位噪声性能就非常关键。
虽然低成本设备（比如用户设备或者毫微微蜂窝设备）的生产测试次数较少，不允许进行这种深入测试，但是相位噪声测量功能却有助于过程监控和排除生产问题。
相位噪声的产生原因和影响
相位噪声的产生原因和影响相位噪声（Phase Noise）是指信号频率中相位差的随机变化引起的频率不稳定性。
它主要由以下几个因素引起：1.器件非线性：电子器件在非线性工作状态下，会引起频率混叠，导致相位噪声的增加。
例如，放大器的工作点偏差、非线性传感器、杂散回路等都会引起相位噪声。
2.温度变化：温度的变化会导致电子器件参数的变化，进而引起相位噪声的产生。
例如，晶体振荡器（OCXO）受温度影响较大，温度变化会导致晶体振荡器的共振频率发生变化，进而引起相位噪声。
3.时钟漂移：时钟信号的漂移会引起相位噪声的产生。
时钟漂移是指时钟信号的频率不稳定性，例如，由于时基器件的稳定性差，时钟信号可能会因为温度变化、器件老化等原因，导致频率漂移，进而引起相位噪声。
相位噪声对通信系统和雷达系统等有着很大的影响：1.信号质量下降：相位噪声会引起信号频率的随机变化，导致频谱扩展，从而使得信号质量下降。
在通信系统中，相位噪声会导致信号幅度和相位的抖动，从而降低信号的传输性能。
2.谱勾股耦合：相位噪声会引起信号谱的不规则变化，导致信号谱出现峰谷不平等现象，即谱勾股耦合。
这种谱勾股耦合会导致接收机对周围环境中其他信号的干扰增大，降低系统的抗干扰能力。
3.符号定时误差：相位噪声会引起符号定时误差，即接收机判断数据位的时间点出现错误。
这会导致误比特率的增加，从而降低系统的传输可靠性。
4.频率漂移：相位噪声会引起本振频率的随机漂移，导致频率与接收机中本地振荡器不匹配，使得解调和解调过程中的频率合成出错，从而导致错误率的增加。
为了减小相位噪声对系统的影响1.优化器件设计：在器件设计中，应尽量减小器件的非线性和温度漂移，以降低相位噪声的产生。
2.增加反馈环路：通过增加反馈环路，可以在一定程度上抑制相位噪声的增长。
例如，在放大器中引入负反馈，可以降低相位噪声的影响。
3.使用稳定的时基器件：选择稳定性好的时基器件，例如，使用高品质的晶体振荡器（OCXO）作为时钟源，可以降低相位噪声的影响。
发射信号调制精度EVM指标分析
2
码间干扰对EVM的影响
调制的射频/中频信号通过一个非理想化的滤波器时，其调制精度会恶化。这个原因如
下： 调制信号通常由符号组成， 通过滤波后， 由于滤波器的群时延失真和幅度响应波动原因， 符号的波形系数也将失真， 这样将在邻近的符号或者其他符号上产生干扰。 这种干扰被称作 符号间干扰（ISI）或者码间干扰（ICI）。当调制信号通过非理想滤波器，特别是滤波器的 带宽接近与调制频谱的带宽时，ISI或者ICI是调制精度恶化的根本原因。其实，在开始产生 传输信号时，ISI或者ICI已经建立。为了得到传输信号的更高频谱效率，最初的矩形符号或 者码片波形需要再次成形，这叫做脉冲成形。脉冲成型处理可以用数学公式表示如下。如果 矩形符号或者码片是 arect (t ) ，脉冲成形滤波器的脉冲响应函数为 hps (t ) ，那么成形之后的符 号或者码片波形 aTX _ ideal (t ) 可以表示如下：
e(k1 ) 代表残余误差矢量。失真后调制矢量的星座图见图1（b）。
在无线通信系统中，调制精度由误差矢量幅度EVM所表示，它定义为实际信号和理想信 号的均方根误差与理想信号的平均功率之比。EVM的计算公式如下：
2 ⎡ ⎧ ' ⎫⎤2 ( ) ( ) E a k a k − ⎡ E e(k ) 2 ⎬⎥ 1 1 ⎢ ⎨ 1 ⎭⎥ = ⎢ EVM = ⎢ ⎩ 2 ⎢ E a (k ) 2 ⎢ ⎥ E a(k1 ) 1 ⎣ ⎢ ⎥ ⎣ ⎦ 1
在发射通道中，脉冲成形滤波器以外的滤波器也可能导致调制精度的恶化，尤其是如 信道滤波器，其带宽接近传输带宽的带通滤波器。 假定滤波器的冲击响应函数为 h fltr (t ) ，则成形后符号或码波形 aTx _ ideal (t ) 通过滤波器 后，将变成：
相位噪声对QAM系统的影响及消除方法分析
相位噪声对QAM系统的影响及消除方法分析相位噪声是指在数字通信系统中，由于各种环境干扰和系统本身缺陷导致接收到的信号的相位发生随机偏移的现象。
相位噪声会对QAM （Quadrature Amplitude Modulation，正交振幅调制）系统的性能产生负面影响。
本文将对相位噪声对QAM系统的影响以及相位噪声的消除方法进行分析。
首先，相位噪声对QAM系统的影响主要表现在两个方面：幅度损失和错误率增加。
相位噪声会导致接收信号的相位发生随机变化，这会造成信号的幅度发生波动。
由于QAM调制是通过改变信号的幅度和相位来传输信息的，相位噪声会导致接收到的信号的幅度受到损失。
对于16QAM等高阶QAM调制方式，幅度损失会更加严重。
另外，相位噪声还会导致接收信号的相位误差，从而增加误码率。
在QAM调制中，接收端需要通过判决器来判断每个符号所代表的信息。
相位噪声会导致接收到的信号的相位偏离正常值，从而导致误判，进而增加误码率。
然后，相位噪声的消除方法可以从传输过程和接收端两个方面进行考虑。
在传输过程中，可以采用以下方法来减小相位噪声对QAM系统的影响：1.降低噪声：在设计通信系统时，可以采用低噪声放大器、滤波器等器件来降低系统中的噪声水平，从而减小相位噪声。
2.加大信号功率：由于相位噪声是以信号功率的形式嵌入到信号中的，增大信号功率可以相对减小相位噪声的影响。
但是需要注意，增大信号功率也会增加功耗和信号传输的成本。
在接收端，可以采取以下方法来消除相位噪声对QAM系统的影响：1.相位恢复算法：可以通过相位恢复算法来估计和补偿接收信号中的相位噪声。
常用的算法包括最小均方误差（MMSE）相位估计算法、最大似然估计（MLE）算法等。
这些算法可以通过对信号进行适当处理来降低相位噪声的影响，从而提高系统的性能。
2.群时延补偿：在传输过程中，由于不同频率的信号传播速度不同，会导致信号的群时延。
群时延会引入相位噪声，影响调制信号的相位准确性。
EVM值分析
导致Wi-Fi产品射频电路EVM降低的一般原因2009/07/10 | 13:33分类：射频微波 | 标签：EVM、Wi-Fi、误差向量幅度 | 534 views802.11/a/b/g /n WLAN发射机的性能会直接影响产品质量。
在当今WLAN产品市场空间拥挤、利润微薄的情况下,提高质量无疑会使产品更具特色并增加其销售量,还能减少退货并提高生产效益以及收益率。
但是,发射机的性能很容易受到RF部分的设计选择、电路板布局及其实现方式、元件的变化及更替等因素的影响,并且会由于802.11a/b/g/n标准所要求的调制类型和频带的不同而变得更加复杂。
具有频谱分析仪、向量信号分析仪(VSA)及功率表(带信号分析软件,如LitePoint的IQview 802.11a/b/g WLAN测量方法及其相关的IQsignal软件包)能力的测试仪是分析大多数WLAN发射机问题的必备工具。
利用频谱分析仪与功率表能力可以测量频率偏差、瞬态信号、相位噪声、同带信号传输功率、相邻信道功率及其它参数,而VSA能力则可以将特定的信号解调成正交分量,因此可将复杂的信号显示为具有幅度和相位特性的向量或者显示其完整的信号星座图。
信号分析软件可随之简化测量过程并同时提供性能测试的统计评估结果。
利用这些工具,可以在调制域、时域及频域进行测量,在设计过程与生产期间评估发射机性能并查找其故障。
此外,由于允许测量一个简单方便的品质因数——误差向量幅度(EVM),将表征发射RF信号的许多参数简化为单一参数,因此这些工具简化了802.11a/b/g所需的复杂波形分析。
在生产线测试中,EVM可作为合格与否的标尺以简化发射机的质量保证并提高测试吞吐量,而在设计过程中,EVM 则是一个很有价值的总体信号质量指标。
误差向量幅度误差向量幅度是测量调制精度与发射机性能的一个直接测量指标。
从质量上讲,EVM 反映了误差向量,它定义为信号星座图中测量信号与理想无差错点之间的差别。
相位噪声的产生
相位噪声的产生
相位噪声是一种在信号传输中常见的噪声形式。
在数字通信、无线通信以及其他领域中，相位噪声会对系统性能产生重要影响。
相位噪声的产生主要与信号传输过程中的非理想因素有关。
其中，最主要的因素是振荡器的噪声。
振荡器是通信系统中的核心部件，负责产生稳定的信号。
然而，由于实际振荡器存在一些不完美的因素，如温度变化、电源噪声和器件不匹配等，这些因素会引起相位噪声的产生。
相位噪声会对通信系统的性能产生重要影响。
首先，相位噪声会导致信号的频率偏移。
频率偏移会导致信号与接收端期望的频率不一致，从而影响接收信号的质量和解调的准确性。
为了对抗相位噪声的影响，通信系统中通常采用一系列的技术手段进行补偿和抑制。
其中，最常见的方法是采用锁相环（PLL）技术。
锁相环是一种通过反馈控制实现频率和相位同步的技术。
通过引入参考信号和相位比较器，锁相环可以对输入信号的相位进行精确控制，从而抑制相位噪声的影响。
此外，还有一些其他的技术手段，如自适应均衡、码间干扰消除等，也可以在一定程度上减小相位噪声的影响。
总结起来，相位噪声是信号传输中常见的噪声形式，其产生主要与
振荡器的非理想因素有关。
相位噪声会对通信系统的性能产生重要影响，包括频率偏移、时钟抖动和相干性损失等。
为了对抗相位噪声的影响，通信系统中采用了一系列的技术手段进行补偿和抑制。
相位噪声的研究和抑制对于提高通信系统的性能具有重要意义。
不同调制信号evm和snr的关系
不同调制信号evm和snr的关系调制信号的有效值（EVM）和信噪比（SNR）之间存在一定的关系。
在了解这个关系之前，我们首先需要了解什么是EVM和SNR。
EVM是指实际调制信号与理想调制信号之间的差异程度。
它是衡量调制信号质量的重要参数，通常以百分比表示。
EVM越小代表调制信号更接近理想信号，信号质量越好。
SNR则是指信号和噪音的功率比值。
它用来衡量信号与噪音的相对强度，通常以分贝（dB）为单位。
EVM和SNR之间的关系可以从以下几个方面进行探讨：1. EVM与SNR的物理意义不同：EVM是用来量化调制信号与理想信号之间的差异，而SNR是用来度量信号与噪音之间的相对强度。
它们分别从不同的角度描述了调制信号的质量。
2. EVM受调制信号质量影响：EVM的大小受到多种因素的影响，包括信号失真、幅度、调制误差等。
这些因素可能导致EVM增大，从而使调制信号的质量变差。
另一方面，SNR是由信号与噪音的相对功率决定的。
噪音的存在会降低SNR，使信号变得更加不清晰。
3. EVM对信号质量的直接度量：EVM是一种直接衡量调制信号质量的指标，它可以准确地反映出调制信号与理想信号之间的差异程度。
通过测量EVM，可以评估调制信号的质量和误差水平。
而SNR只是反映了信号与噪声之间的相对强度关系，不能提供直接的信息来评估调制信号的质量。
4. EVM和SNR的关系：尽管EVM和SNR是描述调制信号的两个不同指标，但它们之间存在一定的相关性。
一般情况下，EVM的改善通常会导致SNR的提高。
因为，通过减小调制信号的失真和误差，可以提高信号的质量，减少信号与噪音的冲突，从而提高SNR。
另外，较高的SNR可以减小对调制信号的失真，从而改善EVM。
但是需要注意的是，EVM和SNR之间的关系并不是线性的，而是取决于调制方案和信号特性。
在某些情况下，EVM可能得到改善，但SNR 可能没有太大提高；或者在有限的条件下，SNR可能有所改善，但EVM 只有轻微的改善。
5ghz evm标准
5GHz EVM标准：原理、应用与挑战一、引言随着无线通信技术的飞速发展，5GHz频段已成为现代通信系统中的重要组成部分。
为了确保5GHz通信系统的性能和质量，误差矢量幅度（EVM）标准被广泛应用于衡量系统性能。
本文将深入探讨5GHz EVM标准的原理、应用与挑战。
二、EVM原理及作用EVM，即误差矢量幅度，是一种衡量调制信号质量的关键指标。
它描述了实际信号与理想信号之间的差异，用于量化信号的调制精度。
EVM越低，表示信号质量越高，调制精度越接近理想值。
在5GHz通信系统中，EVM对于衡量系统性能具有重要意义。
具体来说，它可以帮助判断系统是否存在以下问题：1. 非线性失真：由于放大器、混频器等器件的非线性特性，信号在传输过程中可能产生失真。
EVM可以有效地检测这种失真，从而指导优化系统设计。
2. 频率偏差：由于本地振荡器的不稳定或其他因素，信号的实际频率可能与理想频率存在偏差。
EVM可以敏感地捕捉到这种偏差，确保信号在正确的频率上传输。
3. 相位噪声：相位噪声可能导致信号在解调过程中产生误差，降低通信质量。
通过EVM测量，可以有效地评估相位噪声的影响，从而采取相应的补偿措施。
三、5GHz EVM标准的应用场景1. 无线局域网（WLAN）：随着802.11ac和802.11ax等标准的普及，5GHz频段在WLAN中的应用越来越广泛。
为了确保高速无线数据传输的质量和稳定性，5GHz EVM标准在WLAN 设备生产和测试过程中起着重要作用。
2. 蜂窝移动通信：5G蜂窝移动通信系统采用高频段进行数据传输，以提高网络容量和传输速率。
在这个过程中，5GHz EVM标准对于确保基站和用户设备之间的信号质量至关重要。
3. 卫星通信：卫星通信系统通常使用高频段进行数据传输，因此5GHz EVM标准在卫星通信地面站和终端设备的测试中也具有广泛应用。
4. 物联网（IoT）：随着物联网设备的普及，对于高效、可靠的无线连接的需求也在不断增长。
发射信号调制精度EVM指标分析
aRx _ ideal (t ) = hps (t ) ∗ hps _ C (t ) ∗ arect (t )
（5-3-15）
例如：具有滚降系数 α = 0.22 的根升余弦滤波器应用于WCDMA移动基站发射机中作为脉 冲成形滤波器， 并且同样的滤波器用于响应接收机中作为互补滤波器。 这两个根升余弦滤波 器级联形成一个升余弦冲击响应。接收机中理想的码片波形序列可以表示如下：
2
码间干扰对EVM的影响
调制的射频/中频信号通过一个非理想化的滤波器时，其调制精度会恶化。这个原因如
下： 调制信号通常由符号组成， 通过滤波后， 由于滤波器的群时延失真和幅度响应波动原因， 符号的波形系数也将失真， 这样将在邻近的符号或者其他符号上产生干扰。 这种干扰被称作 符号间干扰（ISI）或者码间干扰（ICI）。当调制信号通过非理想滤波器，特别是滤波器的 带宽接近与调制频谱的带宽时，ISI或者ICI是调制精度恶化的根本原因。其实，在开始产生 传输信号时，ISI或者ICI已经建立。为了得到传输信号的更高频谱效率，最初的矩形符号或 者码片波形需要再次成形，这叫做脉冲成形。脉冲成型处理可以用数学公式表示如下。如果 矩形符号或者码片是 arect (t ) ，脉冲成形滤波器的脉冲响应函数为 hps (t ) ，那么成形之后的符 号或者码片波形 aTX _ ideal (t ) 可以表示如下：
a (k1 ) = a(k1 ) + e(k1 ) = a(t )exp( jφn (t ))
'
（5-3-21）
于是矢量误差的幅度为：
e(t ) = a (t ) − a(t ) = a(t ) e jφn (t ) − 1
2 '
2
(
)
针对无线宽带相位噪声的测试方案
针对无线宽带相位噪声的测试方案这些宽带无线系统必须要有可靠的测量技术作为支持。
关键指标误差矢量幅度（EVM）是一种严格的规范，经常用于描述传输信号的调制质量。
EVM测量的是理想的参考波形与被测波形之间的差别。
如果接收机的EVM很差，它能够正确恢复传输信号的能力就会下降，这会增加蜂窝边缘的误码率（BER），导致覆盖范围缩小。
图1 上述的QPSK信号中的相位抖动降低了接收机的灵敏度造成EVM差的原因之一是发射机和接收机当中所有振荡器的相位噪声。
正交相移键控调制（QPSK）信号的相位噪声看上去像星座图的旋转（见图1），缩短了星座点之间的距离，所以对于给定的误码率，接收机就需要更高的信噪比。
因此相位噪声降低了接收机的灵敏度。
对于像LTE和WiMAX当中的正交频分复用（OFDM）信号，本振（LO）的相位噪声叠加在n个副载波上的。
这里的相位噪声有两个效果：（1）所有副载波的随机相位旋转常称为公共相位误差（CPE）；（2）载频间干扰（ICI）是由给定的副载波被n-1个相邻的带有噪声的副载波恶化而产生的。
OFDM符号包含特定的被称为“导频”的副载波，“导频”能帮助接收机跟踪到CPE，同时估计出传输信道的频率响应。
这些“导频”并不会改善ICI，但它仍然会影响EVM。
这会导致相位噪声对OFDM的影响略微不同于对传统的QPSK信号的影响，但是相位噪声仍然是信号恶化的一个重要原因。
对于64-QAM调制的OFDM来说，对发射机输出端的EVM的要求非常严格：均方根的典型值是2.7%左右。
这就是为什么本振的相位噪声和抖动对于本振锁相环（PLL）的设计很关键的原因。
要实现均方根2.7%的EVM，我们推荐将总相位抖动均方根值低于1°作为选择合成器的标准。
测量相位噪声由于相位噪声对EVM有如此重要的影响，所以在开发过程中检验本振的相位噪声性能就非常关键。
虽然低成本设备（比如用户设备或者毫微微蜂窝设备）的生产测试次数较少，不允许进行这种深入测试，但是相位噪声测量功能却有助于过程监控和排除生产问题。
FIR滤波器幅频特性对EVM的影响仿真
RCF滤波器幅频特性失真对EVM的影响目录目录 (1)1EVM的定义 (2)2EVM的理论值的大致估计 (2)2.1 通道滤波器的一般表示 (3)2.2通道滤波器的幅频特性失真的影响 (3)3EVM的实际值的计算 (4)3.1 仿真模型 (4)3.2仿真结果 (5)1 EVM 的定义EVM 〔矢量幅度误差，Error Vector Magnitude 〕在TS 25.101 V3.2.2中定义为：所测量的波形和调制波形的理论值之间的差异。
EVM 是平均错误矢量的能量与平均参考信号能量的比率的平方根植，并以a ％的形式给出，所测量的时间间隔是1个时间槽。
EVM 是数字通信系统中一个重要的衡量调制质量指标。
第三代移动通信系统〔WCDMA ，CDMA2000，TD-SCDMA 〕协议规定调制精度采用EVM 来衡量。
影响输出信号的EVM 指标主要有以下几个因素：1.输入I 、Q 信号的幅度不平衡2.正交调制器移相误差，即I 、Q 相位不平衡3.载波泄漏4.通道滤波器幅频特性失真5.通道滤波器相频特性失真6.本振相位噪声的影响7.非线性产物的影响所有这些因素的影响可以近似的认为是独立的，因而在分析计算时可以分别考虑，假设单纯有输入I 、Q 信号幅度不平衡造成的EVM 值记为EVM1，正交调制器移相误差造成EVM 值记为EVM2，依次类推，我们可以得到EVM1～EVM7，则总的EVM 值为1 712)(Eq i i EVM EVM ∑==在本文中将主要计算和分析通道滤波器的幅频和相频特性不理想所引起的失真。
2 EVM 的理论值的大致估计通道滤波器相频特性失真主要是由于滤波器对不同频率的信号的时延不同而引起。
而我们所设计AD6624和ISL5217的滤波器都是线性相位的〔因为我们采用了数字中频技术正交调制和解调过程中都采用了FIR 滤波器，其相位是线性的〕。
因而相频特性的失真是由射频和中频的模拟滤波器所引起，在仿真中就不在考虑。
芯片相噪能力
芯片相噪能力在现代科技发展的浪潮中，芯片作为电子产品的核心部件，扮演着举足轻重的角色。
而芯片的噪声特性对其性能和稳定性有着重要的影响。
本文将探讨芯片相噪能力的定义、影响因素以及提高方法。
我们来了解一下芯片相噪能力的概念。
相噪是指芯片输出信号中的噪声与输入信号的相位差。
相噪能力则是衡量芯片在处理信号过程中是否能够有效抑制相位噪声的能力。
相位噪声是由于芯片内部的非线性元件引起的，它会导致信号的相位变化，从而影响信号的传输和解析。
芯片相噪能力的影响因素非常多，其中最主要的是芯片的设计和制造工艺。
首先，芯片的电源噪声会直接影响芯片的相噪能力。
电源噪声的大小和频谱特性会对芯片的工作稳定性产生重要影响。
其次，芯片的尺寸和布线也会对相噪能力造成影响。
尺寸越小、布线越复杂的芯片，其相噪能力往往较差。
此外，芯片的温度也是影响相噪能力的重要因素。
温度变化会导致芯片内部元件的性能变化，从而影响相噪能力。
为了提高芯片的相噪能力，可以从多个方面进行优化。
首先，优化芯片的电源系统是提高相噪能力的重要手段。
可以通过增加滤波电容和电感来降低电源噪声。
其次，合理设计芯片的尺寸和布线也能够改善相噪能力。
通过减小芯片的面积和优化布线，可以降低芯片内部元件之间的相互干扰，从而提高相噪能力。
此外，控制芯片的工作温度也是提高相噪能力的重要手段。
可以通过增加散热器和优化散热系统来降低芯片的工作温度，从而提高相噪能力。
除了上述方法，还可以通过改进芯片的工作模式来提高其相噪能力。
例如，采用差分工作模式可以有效降低芯片的相噪。
差分工作模式能够抵消掉芯片内部元件引起的共模噪声，从而提高芯片的相噪能力。
此外，还可以采用抗噪声设计技术来提高芯片的相噪能力。
抗噪声设计技术可以通过在芯片设计中引入抗噪声电路和抗噪声算法来有效抑制相位噪声，提高芯片的相噪能力。
芯片相噪能力对于芯片的性能和稳定性有着重要的影响。
影响芯片相噪能力的因素非常多，包括芯片的设计和制造工艺、电源噪声、尺寸和布线、温度等。
无线基站时钟链路杂散指标优化
无线基站时钟链路杂散指标优化王雪松;傅小明【摘要】文章对LO本振杂散指标要求进行了分析，以及对链路上各节点的提出了指标要求。
首先介绍了RRU EVM指标要求，以及EVM指标到LO本振的相噪和杂散的分解。
其次，对锁相环特性进行了分析，公式推导计算，并测试了链路上各节点的频率响应特性。
最后，根据测试情况以及链路上节点环路带宽设计进行了总结，提出了各节点需要到达的指标要求。
通过文章的分析，对PLL整个链路杂散传递有更深入的认识，为各节点环路带宽设计提供规范，为分析LO本振杂散来源提供参考。
%This paper analyzes the requirements of the stray index of LO and the requirements of the nodes on the link. Firstly, the EVM RRU index is introduced, and the EVM index to the LO of the vibration of the phase noise and the spurious decomposition. Secondly, the characteristics of the PLL are analyzed, the formula is deduced, and the frequency response of each node is tested. Finally, according to the test situation and the node loop bandwidth design of the link, the requirements of the nodes are presented. Through the analysis of the article, we have a deeper understanding of the stray transmission of PLL, and provide the standard for the design of the loop bandwidth of each node, and provide reference for the analysis of the source of LO.【期刊名称】《无线互联科技》【年(卷),期】2015(000)008【总页数】4页(P27-29,32)【关键词】EVM;时钟链路;杂散;PLL【作者】王雪松;傅小明【作者单位】中兴通讯股份有限公司，广东深圳518105;中兴通讯股份有限公司，广东深圳 518105【正文语种】中文随着3G技术的普及和4G技术的发展，目前无线基站越来越多的采用了高阶调制技术，如LTE里面就采用了64QAM调制方式，这时对基站下行射频EVM指标要求大于8%，分解到收发信机，则一般要求LO相噪与LO杂散对与EVM贡献优于2%（-34dB）。
频谱分析仪的那些事儿---之相位噪声
频谱分析仪的那些事儿---之相位噪声频谱分析仪的本地振荡器（LO）都是由时钟参考源（通常是晶体振荡器）倍频而来的。
没有那种参考源是绝对稳定的，它们都在某种程度上受到随机噪声的频率或相位调制的影响，这个影响程度随时间在变化。
时间的稳定度可以分为两类：长期稳定度和短期稳定度，长期稳定度是指时钟频率偏离绝对值的多少，一般用ppm（百万分之一）来表示；短期稳定度是时钟相位瞬态的变化，在时域上称为抖动（jitter），在频域上称为相位噪声（Phase Niose），表示为指相对于载波一定频偏处的1Hz 带宽内能量与载波电平的比值，单位为dBc/Hz。
在系统层面，相位噪声反映了仪器整个时钟环路的稳定度，数学部分的ADC 与数字中频处理也会有影响，但是相位噪声最主要的影响因素仍是参考源及时钟环路。
现代频谱分析仪普遍基于外差（Heterodyne）接收机频率选择的结构，混频器将输入的射频信号和本振信号相乘然后滤波，得到变频后的中频信号。
即使输入的射频信号是一个很纯净的正弦波，混频器也会将本振的相位噪声带入混频结果，形成一个具有相同相位噪声的中频信号。
并不是所有的测量都会受到相位噪声的影响，相位噪声和中频的能量是固定的比例关系，当信号电平远大于系统底噪时，这个相位噪声才会大于系统的底噪，那么它将就会明显的出现在载频的周围。
在矢量信号分析中，信号的相位也包含着重要的信息，本振的抖动将恶化中频相位的信噪比，所以相位噪声对矢量信号的EVM 也有着重要的影响。
因此，当对包含了本振相位噪声的中频进行峰值检测时，相位噪声就会体现在测量结果中。
在某个RBW 下，距离这个频率很近同时幅度又高于系统显示平均噪声电平的另一个信号，虽然可被。
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相噪对EVM 和频偏的影响
1 参数定义
1.1 相噪的定义
为了理解相位噪声谱L(f)的定义，我们首先定义时钟信号的功率谱密度)(f S c 。
将时钟信号接频谱分析仪，即可测得)(f S c 。
相位噪声谱L(f)定义为频率f 处的)(f S c 值与时钟频率c f 处的)(f S c 值之差，以dB 表示。
图1说明了L(f)的定义。
图1. 相位噪声谱的定义
相位噪声谱L(f)的数学定义为：)](/)(log[10)(c c c c f S f S f f L =- in dBc (1) 1.2 EVM 的定义
EVM 指标通常用来描述发射信号的调制精度。
TD-SCDMA 和宽带CDMA （WCDMA ）标准都用这个指标表征发射信号的质量。
众所周知接收机的BER 指标通常用来描述信噪比的性能。
EVM 是一个幅值量，表示为一个百分比，但是每个测量点上的相位和幅值误差都是要测量的。
很多信号都要测量EVM 。
实际上，EDGE 标准要求要在200个以上的突发脉冲上测量EVM ，因此它通常指的是RMS 或者峰值EVM 。
RMS EVM 定义为平均误差矢量功率与平均基准功率的比值的平方根。
峰值EVM 是在测量区间内出现的最大EVM 。
1.3 频率偏移的定义
频率偏移用来衡量频率稳定度，频率稳定度为用户设备(UE)射频传输与基站(BS)射频传输之间的已调载波频率之差。
在一个时隙周期内，相对于从BS 接收到的信号，UE 频率稳定度应当在±0.1ppm 范围内。
所以综测仪的频率稳定度至少应在±0.05ppm 范围内。
2 参数相互之间的关系
2.1 相噪与EVM 的关系
时钟信号周期抖动PER J 是实测周期和理想周期之间的时间差。
由于具有随机分布的特点，可以用峰-峰值或均方根值(RMS)描述。
我们首先定义门限为TH V 的时钟上升沿位于时域
的)(n T PER ，其中n 是一个时域系数，如图1所示。
我们将PER J 表示为：0)1(T T J PER PER -= (2)
其中0T 是理想时钟周期。
由于时钟频率固定，随机抖动PER J 的均值应该为零，PER J 的RMS 可以表示为：RMS ><=PER PER J J 2。
从图2时钟波形可以看出J PER 和T PER 之间
的关系。
图2. 周期抖动
测量相位噪声的装置需要将fC 的谱能量滤掉。
这一方法类似于将通带信号解调到基带。
图3为一个实际的相位噪声测量装置，以及不同位置的频谱变换。
图3.噪声谱测量
通过傅立叶级数，可以看出时钟方波信号与其基频正弦波信号的抖动特性基本相同。
这使得时钟信号的抖动分析大大简化，一个具有相位噪声的正弦波时钟信号可以描述为：
))2/)((2sin())(2sin()(t f t t f A t t f A t C c c c πθπθπ+=+= (3)
而周期抖动可表示为：c PER f t J πθ2/)(=,可以看出正弦波经过了相位噪声Θ(t)调相。
由于相位噪声比π/2小很多，因此式(3)可简化为：)cos()()sin()(t w t A t w A t C c c θ+= (4)
频谱C(t)可以表示为：
)]()([4
)]()([4)(22c c c c c f f S f f S A f f f f A f S ++-+++-=θθδδ (5)
其中)(f S θ是q(t)的频域表示。
根据L(f)的定义，我们可以得到：
)](log[10)](/)(log[10)(c c c c c f f S f S f S f f L -==-θ (6)
可以看出L(f)是以dB 表示的)(f S θ。
这实际上也揭示了L(f)的真正含义。
通过图4所示装置可以测量L(f)，C(t)与cos(2πfCt)混频后经过低通滤波器滤波，然后输入频谱仪，输入频谱仪的信号n(t)可以表示为： 2/)()(t A t n θ= (7)
频谱仪的输出为： )(4
)()(2
2f S A dt e
t n f S ft
n θπ==
⎰+∞
∞
-- (8)
由此可以得到相位噪声)(f S θ和L(f)：
10
)(2
22
10)(4)(4
)(f L n ft
f S A
dt e t n A
f S ===⎰
+∞
∞
--πθ (9) 通过将n(t)的频谱按比例缩减A²/4，可以直接得到以dBc 表示的L(f)。
通过式11可以推导出Θ(t)的均方值(MS)：
⎰⎰⎰∞
∞∞==>=<0
10)(0202102)(4
2)(2)(f L n df f S A df f S t θθ (10)
从式(5)开始，最终推导出了周期抖动PER J 和相位噪声谱L(f)之间的关系： RMS df f t f J f L c
c PER
⎰∞
=
><=0
10)(2
10221
)(21
πθπ (11)
在一些类似SONET 和10Gb 应用中，工程师仅关心特定频段的抖动。
在特定频段内的RMS JPER 可以表示为：
RMS df f J f f f L c
tof f PER
⎰=
2
1
2110)(10221
|π (12)
通过L(f)近似得到RMS PER J
当L(f)频率轴为对数坐标时，相位噪声通常可通过分段线性法近似得到。
此时的L(f)可以表示为：
(13)
其中K-1为分段函数的线段数，而U(f)为阶跃函数，如图4所示：
图4.一个典型的L(f)函数
将式13的L(f)带入式12可以得到式(14)：
⎥⎦
⎤⎢⎣⎡-⎪⎭⎫ ⎝⎛+=
=+++--=--=-∑∑⎰
+110
11011
1
1
10
10
1
1
10
10
10
11010221
10221 RMS 1
i i i i i i
i i i a i
a i K i i a i
b c
K i f f a a i
b c
PER
f f a f f df f f f J ππ))log()/(log())()((11i i i i i f f f L f L a --=++ )(i i f L b = (15)
=EVM
⎥⎦
⎤⎢⎣⎡-⎪⎭⎫ ⎝⎛++++--=-∑110
11011
1
1
10
10
110102i i i i
a i a i K i i a i
b f f a f (16) 2.2 相噪与频偏的关系
在UE 无线通信中仅两个因素会影响这个指标：加性白高斯噪声(AWGN)和锁相环(PLL)
相位噪声的影响。
在这里只考虑相位噪声的影响。
假设AWGN 等于0。
我们知道相位噪声时域微分便是瞬时频率误差，而通常的频率误差为瞬时频率误差在一定时间周期的平均值。
当UE 基带估计接收信号载波频率时，这个平均频率误差将等于估计的频率误差，发射机的本振会引入附加的频率误差，总频率误差为发射机和接收机平均频率误差之和。
假设相位噪声为平滑高斯过程且µ = 0，功率谱密度等于)(f G θ，瞬时频率也为平滑高
斯过程且µ = 0，功率谱密度等于)(2
f G f θ，在一个时隙上平均频差的标准方差由等式2给
出，概率密度分布函数为标准的正态分布：df fT fT f G f s s fTs
2
22
)sin()(⎥⎦⎤
⎢⎣⎡=⎰∞
∞
-ππσθ (17)
这里的10
)(10)()(f L f S f G ==θθ，积分范围从100Hz 到1MHz ，计算所得fTs σ即频
率偏移。
从上面的分析，我们知道频率误差为一随机过程，概率密度为标准的正态分布。
TD-SCDMA 频段的中心频率大约为2GHz ，所以0.05ppm 频率误差约为100Hz 。
3 仿真的结果
3.1 相噪与EVM 的关系 暂定相噪指标为： 频率(Hz) 100 300 1K 10K 100K 300K 1M 相噪(dBc)
-65
-70
-80
-90
-105
-110
-115
根据文档AN3359，用MA TLAB 仿真出的结果为：
根据TD-SCDMA 综测仪校准规范，接收机和发射机的EVM 要求在2.5%以内。
而相噪是影响EVM 的因素之一，所以相噪对EVM 的影响应小于标准从而留有余量。
可以认为仿真所得结果符合规范。
3.2 相噪与频偏的关系
根据文档AN3036，用MA TLAB 仿真出的结果为：Hz fTs 12.3=σ
4 结论
1.基于上文中所述的相噪指标进行分析，得出该相噪对系统的EVM 和频率偏移产生的影响，EVM 为1.4%左右，频偏为3.12Hz 左右。
2.在本文中，只分析了相噪对二者的影响，因为暂时还没有找到分析杂散的有效方法，所以没有将杂散的影响考虑进去。